Jenkins持续集成

1. 持续集成及Jenkins介绍

1.1. 软件开发生命周期

  • 软件开发生命周期又叫做SDLC（Software Development Life Cycle），它是集合了计划、开发、测试和部署过程的集合。如下图所示 ：
    在这里插入图片描述
  • 需求分析

这是生命周期的第一阶段，根据项目需求，团队执行一个可行性计划的分析。项目需求可能是公司内部或者客户提出的。这阶段主要是对信息的收集，也有可能是对现有项目的改善和重新做一个新的项目。还要分析项目的预算多长，可以从哪方面受益及布局，这也是项目创建的目标。

  • 设计

第二阶段就是设计阶段，系统架构和满意状态（就是要做成什么样子，有什么功能），和创建一个项目计划。计划可以使用图表，布局设计或者文者的方式呈现。

  • 实现

第三阶段就是实现阶段，项目经理创建和分配工作给开者，开发者根据任务和在设计阶段定义的目标进行开发代码。依据项目的大小和复杂程度，可以需要数月或更长时间才能完成。

  • 测试

测试人员进行代码测试 ，包括功能测试、代码测试、压力测试等。

  • 进化

最后进阶段就是对产品不断的进化改进和维护阶段，根据用户的使用情况，可能需要对某功能进行修 改，bug修复，功能增加等。

1.2. 软件开发瀑布模型

  • 瀑布模型是最著名和最常使用的软件开发模型。瀑布模型就是一系列的软件开发过程。它是由制造业繁衍出来的。一个高度化的结构流程在一个方向上流动，有点像生产线一样。在瀑布模型创建之初，没有其它开发的模型，有很多东西全靠开发人员去猜测，去开发。这样的模型仅适用于那些简单的软件开发， 但是已经不适合现在的开发了。

  • 下图对软件开发模型的一个阐述：
    在这里插入图片描述

优势劣势
简单易用和理解各个阶段的划分完全固定，阶段之间产生大量的文档，极大地增加了工作量。
当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。由于开发模型是线性的，用户只有等到整个过程的末期才能见到开发成果，从而增加了开发风险。
为项目提供了按阶段划分的检查节点瀑布模型的突出缺点是不适应用户需求的变化。

1.3. 软件的敏捷开发

1.3.1. 什么是敏捷开发？

  • 敏捷开发（Agile Development） 的核心是迭代开发（Iterative Development） 与 增量开发（Incremental Development） 。
  1. 何为迭代开发？

对于大型软件项目，传统的开发方式是采用一个大周期（比如一年）进行开发，整个过程就是一次"大开发"；迭代开发的方式则不一样，它将开发过程拆分成多个小周期，即一次"大开发"变成多次"小开发"，每次小开发都是同样的流程，所以看上去就好像重复在做同样的步骤。

举例来说，SpaceX 公司想造一个大推力火箭，将人类送到火星。但是，它不是一开始就造大火箭，而是先造一个最简陋的小火箭 Falcon 1。结果，第一次发射就爆炸了，直到第四次发射，才成功进入轨道。然后，开发了中型火箭 Falcon 9，九年中发射了70次。最后，才开发 Falcon 重型火箭。如果SpaceX 不采用迭代开发，它可能直到现在还无法上天。

  • 何为增量开发？

软件的每个版本，都会新增一个用户可以感知的完整功能。也就是说，按照新增功能来划分迭代。

举例来说，房产公司开发一个10栋楼的小区。如果采用增量开发的模式，该公司第一个迭代就是交付一号楼，第二个迭代交付二号楼…每个迭代都是完成一栋完整的楼。而不是第一个迭代挖好10栋楼的地基，第二个迭代建好每栋楼的骨架，第三个迭代架设屋顶…

1.3.2. 敏捷开发如何迭代？

  • 虽然敏捷开发将软件开发分成多个迭代，但是也要求，每次迭代都是一个完整的软件开发周期，必须按照软件工程的方法论，进行正规的流程管理。
    在这里插入图片描述

1.3.3. 敏捷开发有什么好处？

  • 早期交付

敏捷开发的第一个好处，就是早期交付，从而大大降低成本。 还是以上一节的房产公司为例，如果按照传统的"瀑布开发模式"，先挖10栋楼的地基、再盖骨架、然后架设屋顶，每个阶段都等到前一个阶段完成后开始，可能需要两年才能一次性交付10栋楼。也就是说，如果不考虑预售，该项目必须等到两年后才能回款。 敏捷开发是六个月后交付一号楼，后面每两个月交付一栋楼。因此，半年就能回款10%，后面每个月都会有现金流，资金压力就大大减轻了。

  • 降低风险

敏捷开发的第二个好处是，及时了解市场需求，降低产品不适用的风险。 请想一想，哪一种情况损失比较小：10栋楼都造好以后，才发现卖不出去，还是造好第一栋楼，就发现卖不出去，从而改进或停建后面9栋楼？

1.4. 什么是持续集成

  • 持续集成（ Continuous integration ， 简称 CI ）指的是，频繁地（一天多次）将代码集成到主干。持续集成的目的，就是让产品可以快速迭代，同时还能保持高质量。它的核心措施是，代码集成到主干之前，必须通过自动化测试。只要有一个测试用例失败，就不能集成。

  • 通过持续集成， 团队可以快速的从一个功能到另一个功能，简而言之，敏捷软件开发很大一部分都要归功于持续集成。

  • 持续集成的流程
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  • 根据持续集成的设计，代码从提交到生产，整个过程有以下几步

  1. 提交：

流程的第一步，是开发者向代码仓库提交代码。所有后面的步骤都始于本地代码的一次提交（commit）。

  1. 测试（第一轮）

代码仓库对commit操作配置了钩子（hook），只要提交代码或者合并进主干，就会跑自动化测试。

  1. 构建

通过第一轮测试，代码就可以合并进主干，就算可以交付了。交付后，就先进行构建（build），再进入第二轮测试。所谓构建，指的是将源码转换为可以运行的实际代码，比如安装依赖，配置各种资源（样式表、JS脚本、图片）等等。

  1. 测试（第二轮）

构建完成，就要进行第二轮测试。如果第一轮已经涵盖了所有测试内容，第二轮可以省略，当然，这时构建步骤也要移到第一轮测试前面。

  1. 部署

过了第二轮测试，当前代码就是一个可以直接部署的版本（artifact）。将这个版本的所有文件打包（tar filename.tar * ）存档，发到生产服务器。

  1. 回滚

一旦当前版本发生问题，就要回滚到上一个版本的构建结果。最简单的做法就是修改一下符号链接，指向上一个版本的目录。

1.5. 持续集成的组成要素

  • 一个自动构建过程， 从检出代码、 编译构建、 运行测试、 结果记录、测试统计等都是自动完成的， 无需人工干预。

  • 一个代码存储库，即需要版本控制软件来保障代码的可维护性，同时作为构建过程的素材库，一般使用SVN或Git。

  • 一个持续集成服务器， Jenkins 就是一个配置简单和使用方便的持续集成服务器。

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1.6. 持续集成的好处

  1. 降低风险，由于持续集成不断去构建，编译和测试，可以很早期发现问题，所以修复的代价就少；
  2. 对系统健康持续检查，减少发布风险带来的问题；
  3. 减少重复性工作；
  4. 持续部署，提供可部署单元包；
  5. 持续交付可供使用的版本；
  6. 增强团队信心；

1.7. Jenkins介绍

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  • Jenkins 是一款流行的开源持续集成（Continuous Integration）工具，广泛用于项目开发，具有自动化构建、测试和部署等功能。官网:http://jenkins-ci.org/。

  • Jenkins的特征：

    1. 开源的Java语言开发持续集成工具，支持持续集成，持续部署。

    2. 易于安装部署配置：可通过yum安装,或下载war包以及通过docker容器等快速实现安装部署，可方便web界面配置管理。

    3. 消息通知及测试报告：集成RSS/E-mail通过RSS发布构建结果或当构建完成时通过e-mail通知，生成JUnit/TestNG测试报告。

    4. 分布式构建：支持Jenkins能够让多台计算机一起构建/测试。

    5. 文件识别：Jenkins能够跟踪哪次构建生成哪些jar，哪次构建使用哪个版本的jar等。

    6. 丰富的插件支持：支持扩展插件，你可以开发适合自己团队使用的工具，如git，svn，maven，docker等

2. Jenkins安装

2.1. 持续集成流程说明

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  1. 首先，开发人员每天进行代码提交，提交到Git仓库
  2. 然后，Jenkins作为持续集成工具，使用Git工具到Git仓库拉取代码到集成服务器，再配合JDK，Maven等软件完成代码编译，代码测试与审查，测试，打包等工作，在这个过程中每一步出错，都重新再执行一次整个流程。
  3. 最后，Jenkins把生成的jar或war包分发到测试服务器或者生产服务器，测试人员或用户就可以访问应用。

2.2. jenkins安装部署

  • jenkins软件基于centos8系统，java-11-openjdk
#配置yum仓库
wget -O /etc/yum.repos.d/jenkins.repo https://pkg.jenkins.io/redhat-stable/jenkins.repo
rpm --import https://pkg.jenkins.io/redhat-stable/jenkins.io-2023.key
#安装jenkins和java
yum   -y  install fontconfig java-11-openjdk   java-11-openjdk-devel  jenkins
#启动Jenkins
systemctl start jenkins

2.3. 打开浏览器访问：

192.168.2.100:8080

  • 注意：本服务器把防火墙关闭了，如果开启防火墙，需要在防火墙添加端口
  • 获取并输入admin账户密码
cat   /var/lib/jenkins/secrets/initialAdminPassword
  • 安装推荐的插件
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  • 添加一个管理员账户，并进入Jenkins后台
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2.4. 持续集成环境-Jenkins插件管理

  • Jenkins本身不提供很多功能，我们可以通过使用插件来满足我们的使用。例如从Gitlab拉取代码，使用Maven构建项目等功能需要依靠插件完成。接下来演示如何下载插件。
  • Jenkins国外官方插件地址下载速度非常慢，所以可以修改为国内插件地址：
  • Jenkins->Manage Jenkins->Plugins，点击Available plugins
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  • 这样做是为了把Jenkins官方的插件列表下载到本地，接着修改地址文件，替换为国内插件地址
cd /var/lib/jenkins/updates
sed -i 's/https:\/\/updates.jenkins.io\/download/https:\/\/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn\/jenkins/g' default.json && sed -i 's/https:\/\/www.google.com/https:\/\/www.baidu.com/g' default.json
  • 最后，Jenkins->Manage Jenkins->Plugins->Advanced settings，把Update Site改为国内插件下载地址。
    https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/jenkins/updates/update-center.json
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  • Sumbit后，在浏览器输入： http://192.168.2.100:8888/restart ，重启Jenkins。

2.4.1. 下载中文汉化插件

  • Jenkins->Manage Jenkins->Plugins，点击Available plugins
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  • 重启Jenkins后，就看到Jenkins汉化了！（PS：但可能部分菜单汉化会失败）

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2.5. 持续集成环境-Jenkins用户权限管理

  • 我们可以利用Role-based Authorization Strategy 插件来管理Jenkins用户权限
  • 安装Role-based Authorization Strategy插件
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  • 开启权限全局安全配置
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  • 授权策略切换为"Role-Based Strategy"，保存
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2.5.1. 创建角色

  • 在系统管理页面进入 Manage and Assign Roles
    在这里插入图片描述

  • 点击"Manage Roles"
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  • Global roles（全局角色）：管理员等高级用户可以创建基于全局的角色

  • item roles（项目角色）：针对某个或者某些项目的角色

  • Agent roles （代理角色）：节点相关的权限

  • 我们添加以下三个角色：

  1. baseRole：该角色为全局角色。这个角色需要绑定Overall下面的Read权限，是为了给所有用户绑定最基本的Jenkins访问权限。注意：如果不给后续用户绑定这个角色，会报错误：用户名 ismissing the Overall/Read permission
  2. role1：该角色为项目角色。使用正则表达式绑定"test.*"，意思是只能操作test开头的项目。
  3. role2：该角色也为项目角色。绑定"iot.*"，意思是只能操作iot开头的项目。

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  • 保存

2.5.2. 创建用户

  • 在系统管理页面进入 Users
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  • 分别创建两个用户：xiaow和xiaob
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2.5.3. 给用户分配角色

  • 系统管理页面进入Manage and Assign Roles，点击Assign Roles
  • 绑定规则如下：
    1. xiaow用户分别绑定baseRole和role1角色
    2. xiaob用户分别绑定baseRole和role2角色
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  • 记得保存

2.5.4. 创建项目测试权限

  • 以管理员账户创建两个项目：分别为test01、iot01
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  • 结果为：
    1. xiaow用户登录，只能看到test01项目
    2. xiaob用户登录，只能看到iot01项目

2.6. 持续集成环境-Jenkins凭证管理

  • 凭据可以用来存储需要密文保护的数据库密码、Gitlab密码信息、Docker私有仓库密码等，以便Jenkins可以和这些第三方的应用进行交互。

2.6.1. 安装Credentials Binding插件

  • 要在Jenkins使用凭证管理功能，需要安装Credentials Binding插件

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2.7. 安装Git插件和Git工具

  • 为了让Jenkins支持从Gitlab拉取源码，需要安装Git插件以及在CentOS8上安装Git工具。

2.7.1. 安装git插件

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2.7.2. CentOS8上安装Git工具：

#检查系统是否安装git
rpm -q git
git-2.27.0-1.el8.x86_64
#如果没有安装，操作如下：
yum   -y  install git

2.8. 持续集成环境-Maven安装和配置

2.8.1. 安装maven插件

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2.8.2. 安装Maven

#安装maven
cd  /usr/local
wget   https://dlcdn.apache.org/maven/maven-3/3.9.5/binaries/apache-maven-3.9.5-bin.tar.gz
tar  -xf   apache-maven-3.9.5-bin.tar.gz
mv apache-maven-3.9.5  maven# 配置环境变量
vim /etc/profile
#添加以下内容
export   JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk
export   MAVEN_HOME=/usr/local/maven
export   PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$MAVEN_HOME/bisource /etc/profile 配置生效
mvn -v 查找Maven版本

2.8.3. 全局工具配置关联JDK和Maven

  • Jenkins->Manage Jenkins->Tools->JDK安装->新增JDK，配置如下：
    在这里插入图片描述

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  • Jenkins->Manage Jenkins->Tools->Maven安装->新增Maven，配置如下：

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2.8.4. 修改Maven的settings.xml

  • 添加阿里云私服地址：http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public
#创建本地仓库目录
mkdir /usr/local/repo
#修改本地仓库为：/usr/local/repo
vim  /usr/local/maven/conf/settings.xml
#修改如下：<localRepository>/usr/local/repo</localRepository><mirror><id>aliyun-maven</id><mirrorOf>central</mirrorOf><name>Aliyun Maven</name><url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url></mirror>

3. jenkins配置maven+git自动构建jar包

jenkins->新建ltem->创建任务
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4. 自动发布到测试服务并自动运行

4.1. 安装Publish Over SSH Version 插件

  • "Publish Over SSH Version"插件是Jenkins中用于在构建过程中通过SSH协议将文件或目录上传到远程服务器的插件
  • Jenkins->Manage Jenkins->Plugins
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4.2. 配置测试服务器信息

  • Jenkins->Manage Jenkins->System->Publish over SSH
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4.3. 创建任务自动发布到测试服务并自动运行

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  • 这里就不展示测试服务器的执行结果了

5. 创建自动触发器自动构建任务

5.1. 构建触发器有以下几种：

  • 快照依赖构建：Build whenever a SNAPSHOT dependency is built
    • 当依赖的快照被构建时执行本job
  • 触发远程构建： (例如,使用脚本)
    • 远程调用本job的restapi时执行本job
  • job依赖构建：Build after other projects are built
    • 当依赖的job被构建时执行本job
  • 定时构建：Build periodically
    • 使用cron表达式定时构建本job
  • 向GitHub提交代码时触发Jenkins自动构建：GitHub hook trigger for GITScm polling
    • Github-WebHook出发时构建本job
  • 定期检查代码变更：Poll SCM
    • 使用cron表达式定时检查代码变更，变更后构建本job

5.2. 触发远程构建/gitlab上改动自动构建

  • 代码改动自动可以使用gitlab的webhook回调钩子调起Jenkins的启动任务接口

5.2.1. 安装插件Build Authorization Token Root

  • jnekins–>Manage Jenkins–>Plugins–>Available plugins
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5.2.2. 在test02任务中修改创建触发远程构建

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  • 记得保存

  • 前往gitlab配置Webhooks，这里我使用的是云效git，可能有些出入需要在百度查找如何修改。
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  • 这里不演示了

5.3. 构建触发器-定时构建

5.3.1. Jenkins cron表达式

  • 标准cron：https://crontab.guru
  • Jenkins cron不是标准的cron表达式
#第一个 * 表示每个小时的第几分钟，取值0~59H * * * *    #每小时执行一次第二颗 * 表示小时，取值0~23* 15 * * *    #表示每天下午3点
* 1 * * *     #表示每天凌晨1点#第三颗 * 表示一个月的第几天，取值1~31
* 1 5 * *     #表示每月5日凌晨1点#第四颗 * 表示第几月，取值1~12
* 15 5 1 *     #表示每年几月执行#第五颗 * 表示一周中的第几天，取值0~7，其中0和7代表的都是周日/表示每隔多长时间，比如 */10 * * * * 表示 每隔10分钟Hhash散列值，以job名取值，获取到以job名为入参的唯一值，相同名称值也相同，这个偏移量会和实际时间相加，获得一个真实的运行时间意义在于：不同的项目在不同的时间运行，即使配置的值是一样的，比如 都是`15 * * * * ` ，表示每个小时的第15分钟开始执行任务，那么会造成同一时间内在Jenkins中启动很多job，
换成`H/15 * * * *`,那么在首次启动任务时，会有随机值参与进来，有的会在17分钟启动 有的会在19分钟启动，随后的启动时间也是这个值。这样就能错开相同cron值的任务执行了。H的值也可以设置范围`H * * * *`表示一小时内的任意时间`*/10 * * * *`每10分钟`H/10 * * * *`每10分钟,可能是7,17,27，起始时间hash，步长不变`45 3 * * 1-6 ` 每个周一至周六，凌晨3点45 执行1次`45 3-5 * * 1-6 ` 每个周一至周六，凌晨3点45 ，凌晨4点45，凌晨5点45 各执行1次`H(40-48) 3-5 * * 1-6 ` 在40~48之间取值 其他同上`45 3-5/2 * * 1-6 ` 每个周一至周六，凌晨3点45 ，凌晨5点45 各执行1次` 45 0-6/2 * * 1-6 * * 1-6 ` 0点开始，每间隔2小时执行一次 0:45、2:45、4:45

5.3.2. 在test02任务中修改构建触发定时构建

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